申请日2003.01.23
公开(公告)日2003.08.27
IPC分类号C02F9/04; C02F1/62; C02F9/02
摘要
一种含铬和重金属混合废水的综合治理方法，是将不经过酸化处理的含铬和重金属混合废水泵入含有吸附还原指示剂的反应容器中进行反应，同时，通过流量计控制药剂箱中加入的酸或碱量，利用试纸从反应容器检验阀处检测反应容器中的pH 8-9，从反应容器检验阀处检测吸附还原指示剂在等当点时的颜色变化，控制该混合废水的治理效果，反应后的水从反应容器上部通过溢流管排出，经沉淀、过滤后排放，滤渣回收处理。它从根本上解决了现有技术存在的成本高、控制程序复杂等问题，其处理工艺简单、操作方便，监控直观、易管理，使废水净化后达标，Cr6+实现未检出，达到“零”排放，Men+达标，投资省、运行费用低，无二次污染，显著提高净化效果和废水治理工作效率。
権利要求書
1、一种含铬和重金属混合废水的综合治理方法，其特征在于：操作步骤 如下：将不经过酸化处理的含铬和重金属混合废水与破氰后的废水进入调节 池混合后，直接泵入含有吸附还原指示剂的反应容器中进行反应，与此同时， 通过流量计控制药剂箱中加入的酸或碱量，利用试纸从反应容器检验阀处检 测PH值，保持反应容器中的PH值为8-9，从反应容器检验阀处检测吸附还 原指示剂在等当点前后时的颜色变化，若吸附还原指示剂为黑色，表明废水 中的Cr6+已全部还原成Cr(OH)3，净化水可以排出了;若吸附还原指示剂为红 色，表明废水中的CrO42-已不能被还原了，需要更换吸附还原指示剂，反应后 的水从反应容器上部通过溢流管排出，经沉淀、过滤后排放，滤渣回收处理。
说明书
含铬和重金属混合废水的综合治理方法
技术领域
本发明涉及一种电镀废水治理方法，特别是一种操作简便、监控直观的 对含铬(Cr6+)和重金属(Men+，含Cr3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+、Sn2+、 Mn2+等)离子混合废水进行综合治理、达标排放的方法。也适用于受到上述含 铬和重金属离子混合废水污染的水产养殖用水、饮用水、农田浇灌用水等的 治理。
背景技术
目前，电镀废水的处理方法较多，但国内外占主导地位的仍然是化学法。 《材料保护》第35卷增刊中发表了“发展中的几种电镀污水处理技术”，回 顾了电镀污水处理技术的发展历程，介绍了氧化-还原化学法的自动化法、微 生物处理法、金属捕集剂处理法、13X分子筛处理法、多级间歇逆流清洗与 综合治理相结合的闭路循环无排放技术等处理技术。传统的氧化-还原化学法 处理技术的缺点是：在弱酸和碱性条件下，有Cr2O72-、CrO42+形态存在的几率 较多，必须先进行酸化，使CrO42-全部转化成Cr2O72-、再控制PH≤2～3，使 Cr2O72-→Cr3+后，再调PH值为9.5～10.5左右，进行Ni(OH)2↓和Cd(OH)2↓， 然后再调PH值为8～9，使其它Mem+完全沉淀，最后进行渣水分离，使污水得 以净化，从而达标排放。该类方法处理过程受人为因素干扰较多，故在实际 生产中治理效果受到一定影响。在生产中电镀污水的浓度很不稳定，如果没 有自动监控装置，那么就难以控制反应的终点。为把握起见，往往采用超量 投药的方法来解决，还有可能造成超标排放。现有的自动化电镀污水处理设 备是采用模块式结构，引进国外ORP/PH自动控制仪器，实现自动监测、自动 投药、严格控制反应终点，处理效果较好。但是该自动化电镀污水处理设备 制造成本和运行成本均较高，使其普遍推广应用受到一定限制。
本发明人曾针对一些常用的含铬废水处理方法，如离子交换法、亚硫酸 法、螯合沉淀法、铁屑内电解法、亚硫酸氢钠法、硫酸亚铁还原法、电解法、 气浮法等处理方法存在的成本高、处理效果不稳定、适用范围较窄等缺陷， 提出了一种可快速处理含铬废水的新工艺，简称XHC(吸附——还原——沉 淀)法。该方法主要是针对含Cr6+的单一废水治理而提出的一种在中碱性条 件下，快速处理的新技术。其工艺简单、净化效果好、成本低于其它处理方 法。但是因其处理方法中没有涉及对含铬(Cr6+)和重金属(Men+，含Cr3+、 Cu2+、Zn2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+、Sn2+、Mn2+等)离子混合废水的治理技术，故还需 要进一步改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种含铬和重金属混合废水的综合治理方法，它从 根本上解决了现有技术存在的成本高、控制程序复杂等问题，其处理工艺简 单、操作方便，监控直观、易管理，使废水净化后达标，Cr6+实现未检出，达 到“零”排放，Men+各离子达标的高技术指标，投资省、运行费用低，且无二 次污染，能显著提高净化效果和废水治理工作效率。
本发明的目的是这样实现的：该治理方法操作步骤如下：将不经过酸化 处理的含铬和重金属混合废水与破氰后的废水进入调节池混合后，直接泵入 含有吸附还原指示剂的反应容器中进行反应，与此同时，通过流量计控制药 剂箱中加入的酸或碱量，利用试纸从反应容器检验阀处检测PH值，保持反应 容器中的PH值为8-9，从反应容器检验阀处检测吸附还原指示剂在等当点前 后时的颜色变化，若吸附还原指示剂为黑色，表明废水中的CrO42-已全部还原 成Cr(OH)3，净化水可以排出了;若吸附还原指示剂为红色，表明废水中的 CrO42-已不能被还原了，需要更换吸附还原指示剂，反应后的水从反应容器上 部通过溢流管排出，经沉淀、过滤后排放，滤渣回收处理。
由于本发明的治理方法是在现有XHC法的基础上改进的，所以很容易实 现。它将XHC法中的对Cr6+离子在中碱性条件下进行的还原-氧化反应，扩展 到酸性条件下。在反应罐中加入吸附还原指示剂FenOm·XH2O(市售产品，沈 阳市红日环保高新技术研究所生产)，就是充分利用了Fe2+在PH 1～2.5时， 能快速处理Cr6+→Cr3+转换的还原-氧化反应的特点。即：
酸性条件下：Fe2++Cr2O72- PH1～2.5Fe3++Cr3+
中性、碱性条件下： FenOm・XH2O+CrO42-→Cr(OH)3↓
在PH8～9时， Men++n(OH)-→Me(OH)n↓
由此可见，在PH 1～14的整个酸性、中性和碱性条件下，都可以实现 Cr6+→Cr3+的快速还原。该沉淀物对高PH值(如Ni2+、Cd2+等)离子能产生物 理吸附反应，特别是Fe(OH)3沉淀物的单胶核物理吸附作用最为明显。因此， 在PH 8-9时，可使Men+、Cr6+都得到很好的吸附、还原、沉淀反应，完全分 离去除，并能达到环保排放标准，Cr6+实现未检出，达到“零"排放(净化处 理去除率100%)，Men+各离子达标的高技术指标。这样一来，就可以直接将不 经过酸化处理的含铬和重金属混合废水与破氰后的废水进入调节池混合后， 直接泵入含有吸附还原指示剂FenOm·XH2O的反应容器中，在不考虑含Men+、 Cr6+的混合废水的PH值大小和不考虑其含Men+、Cr6+离子浓度高、低及混合废 水与投加过量的FenOm·XH2O的摩尔比的情况下，只需直接控制反应容器中PH 值为8～9(用PH试纸随时检测即可)，就可对其直接进行治理，替代PH计。 与现有治理方法相比，该方法不仅省去了复杂的化验和药剂配比工作，而且 也不用再随机监控废水中含Men+、Cr6+的摩尔浓度，其处理工艺简单，可连续 运行，也可间歇运行，操作方便，省工、省料，消除了人为因素的干扰。另 外，反应容器中的FenOm·XH2O在处于还原态时，呈现出黑色，可作为还原指 示剂;在处于氧化态时，呈现出红色，可作为氧化指示剂。因此它除作为物 理吸附剂外，还是Cr6+→Cr3+转换等当点的氧化-还原指示剂，替代了ORP电 位仪。利用在等当点前FenOm·XH2O为黑色，表明废水中的CrO42-已全部还原 成Cr(OH)3，净化水可以排出了;若FenOm·XH2O为红色，表明废水中的CrO42-已不能被还原了，需要更换FenOm·XH2O。因此该方法节省了氧化-还原电位仪 和PH计，对废水的监控更加直观、操作简单、可靠，易管理，处理废水达标 排放，投资省、运行费用低，且无二次污染，能显著提高净化效果和处理工 作效率。实际检验证明，本发明方法对含铬和重金属混合废水的综合治理指 标，满足国家规定的排放标准(详见表1)，PH值变化单位数较小(详见表2)。
